Многоканальное устройство для ввода информации Советский патент 1988 года по МПК G06F3/05 

фиг. /

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может 0ыть использовано для ввода информации от датчиков аналоговых сигналов низкого уровня в. вычислительные или управляющие системы.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет ускорения разряда синфазных емкостей 6ЫХОДНЫХ шин коммутатора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема многоканального устройства |цля ввода информации; на фиг. 2 - функциональная схема коммутатора} на фиг. 3 - функциональная схема ана- inoro-цифрового преобразователя. ; Устройство содержит (фиг. 1) ком- |мутатор 1 с первым 2 и вторым 3 вхо;ами и первьм 4 и вторым 5 выходами, ходы 6 устройства, аналого-цифровой {преобразователь 7 с первым 8, вторым 9 и третьим 10 входами и выходом 11, выходы 12 устройства, общую шину 13, шину 14 нулевого потенциала, буферный повторитель 15, первьй 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 аналоговые ключи, первый 20, второй 21 и третий 22 ограничительные элементы, первый 23, второй 24, третий 25 и четвертый 26 элементы гальванической развязки и инвертор 27.

Коммутатор содержит (фиг. 2) ключи 28, разделительные элементы 29 и распределитель 30 импульсов.

Аналого-цифровой преобразователь содержит (фиг. 3) источник 31 стабилизированных токов, аналоговые ключи 32-34, ограничительный элемент 35 усилители группы 36, аналоговые ключи группы 37, элемент 38 аналого-цифрового преобразования, блок 39 выбора .диапазона, генератор 40 импульсов, элемент 41 задержки, инвертор 42, элемент 43 гальванической развязки, элементы гальванической развязки группы 44 и элементы 45 и 46 гальванической развязки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии аналоговые ключи 16, 17, 18, 33 и 34 замкнуты, а аналоговые ключи 19 и 32 разомкнуты. По сигналу, поступающему по выходам 12 через блок 39 выбора диапазо- на, запускается генератор 40 имщ ль- сов. В результате выходной сигнал генератора 40 импульсов поступает на вход распределителя 30 импульсов, на

е

5

0 5 0

5

9 g

е

0

одном из выходов которого вырабатывается сигнал, открывающий через со- ответствзтощий разделительный элемент 29 ключи 28 опрашиваемого канала коммутатора 1. Одновременно этот такто- вьй импульс через второй 24 и третий 25 элементы гальванической развязки закрывает второй 17 и третий 18 аналоговые ключи и через инвертор 27 и четвертый элемент 26 гальванической развязки открывает четвертый аналого- вьй ключ 19. При этом выходной сигнал выбранного датчика через открытые ключи 28 опрашиваемого канала коммутатора 1 поступает на выходные шины 4 и 5 последнего, а соответствующая синфазная составляющая коммутируемого входного сигнала через аналоговьй ключ 19 передается на вход буферного повторителя 15. По окончании интервала времени, определяемого длительностью переходных процессов на выходе коммутатора 1 при включении выбранного канала и задаваемого элементом

41задержки, выходной сигнал генератора 40 импульсов через элемент 45 гальванической развязки закрывает аналоговые ключи 33 и 34. Одновременно этот тактовый импульс через инвертор

42и элемент 46 гальванической развязки открывает аналоговый ключ 32. В результате на выходе буферного повторителя 15 устанавливается потенциал, равный синфазной помехе подключенного датчика, усилители группы 36, элемент 38 аналого-цифрового преобразования и источник 31 стабилизированных токов плавают на потенциале синфазной помехи, емкости выходных шин 4 и 5 коммутатора 1 относительно общей шины 13 остаются разряженными. ные токи усилителей группы 36 и т .;. чси- рующие их токи источника 31 стабилизированных токов замыкаются через датчик, заземленный корпус изделия, на котором установлены датчики, шину 14 нулевого потенциала и выход буферного повторителя 15. По сигналу с блока 39 выбора диапазона через элементы гальванической развязки группы 44 открывается один из аналоговых ключей группы 37 и выходной сигнал соответствующего усилителя группы 36 подается на вход элемента 38 аналого-цифрового преобразования. Цифровой код с выходов элемента 38 аналого-цифрового преобразования э«аемент 43 гальванической развязки поступает на выхо-

ды 12 устройства. По окончании тактового импульса ключи 28 опрашиваемого канала коммутатора 1 и аналоговые ключи 19 и 32 закрываются, а аналого- вые ключи 16, 17, 18, 33 и 34 открываются. При этом синфазные емкости . выходных пшн 4 и 5 коммутатора 1 быстро разряжаются через низкоомные прямые сопротивления второго 17 и третье го 18 аналоговых ключей и через ограничительные элементы 21 и 22, В результате уменьшается длительность паузы между включениями каналов коммутатора 1.

Таким образом, в многоканальном устройстве для ввода информации повышено быстродействие за счет обеспечения быстрого разряда синфазных емкостей выходных шин коммутатора.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для ввода информации, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, буферный повторитель, первый аналоговый ключ, первый ограничительный элемент и первый элемент гальванической развязки, выход которого соединен с уп- равляющим входом первого аналогового ключа, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала и вторым входом буферного повторителя, выход которого соединен с первым входом ком-| мутатора и третьим входом аналого-цифрового преобразователя, выход которо- го соединен с входом перйого элемента гальванической развязки и вторым вхо- дом коммутатора, первый и второй вы-

ходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами аналого-цифрового преобразователя, а выходы группы являются вькодами устройства, первый вход буферного повторителя объединен с входом первого ограничительного элемента, выход которого соединен с информационным входом первого аналогового ключа, входы группы коммутатора являются входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет ускорения разряда синфазных емкостей вьпсод ных шин коммутатора, устройство содержит инвертор, второй, третий и четвертьш аналоговые ключи, второй, третий и четвертый элементы гальванической развязки, второй и третий ограничительные элементы, входы которых объединены соответственно с первым и вторым входами аналого-цифрового преобразователя, а выходы соединены с информационными входами соответственно второго и третьего аналоговых ключей, выходы которых соединены с первым входом коммутатора, второй вход которого объединен с входами второго и третьего элементов гальванической развязки и входом инвертора, выход которого соединен с входом четвертого элемента гальванической развязки, выход которого соединен с управляющим входом четвертого аналогового ключа, информационны вход которого объединен с входом третьего ограничительного элемента, а выход соединен с первым входом буферного повторителя, выходы второго и третьего элементов гальванической развязки соединены с управляющими вхдами соответственно второго и третьего аналоговых ключей. f

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации от датчиков аналоговых сигналов низкого уровня в вычислительные или управляющие системы. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет ускорения разряда синфазных емкостей выходных шин коммутатора. Устройство содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, буферный повторитель 15, аналоговые ключи 16 - 19, ограничительные элементы 20, 22 и 21, злементы гальванической развязки 23 - 26, инвертор 27. Сигнал от аналогового датчика на коммутаторе 1 преобразуется в парафазное напряжение, которое поступает на АЦП 7 и из которого выделяется синфазная составляющая. По величине этой составляющей определяется рабочая точка аналоговых элементов коммутатора 1 и АЦП 7. При переключении входных каналов коммутатора 1 синфазные емкости его выходов 4 и 5 быстро разряжаются через ограничительные элементы 21 и 22 и аналоговые ключи 17, 18. Аналоговьш ключ 19 при этом отключает от выхода коммутатора цепь вьщеления синфазной составляющей входного сигнала. 3 ил. (

Фиг. 2

Фиг.З

Составитель В.Файзрахманов Редактор А.Лежнина Техред И.ВересКорректор Л. Пилипенко

Заказ 3786/51

Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I

2

««k

J9

Подписное